PL102465B1 - Method and apparatus for manufacturing thermoplastics thermally contracting tubes - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urzadzenie do wytwarzania rur termokurczliwych z tworzyw termoplastycznych.

Rury termokurczliwe znajduja coraz szersze zastosowanie w wielu galeziach przemyslu ze wzgledu na ich zdolnosc kurczenia sie w podwyzszonych temperaturach do zadanych wymiarów i ksztaltów, co wykorzystywane jest w celach izolacyjnych, antykorozyjnych, opakowaniowych lub dekoracyjnych.

Rury termokurczliwe usieciowane, zwlaszcza metoda radiacyjna posiadaja specjalnie interesujace wlasciwosci. W modyfikowanych ta metoda tworzywach termoplastycznych pomiedzy lancuchami polimerów tworza sie chemiczne wiazania poprzeczne, w wyniku czego otrzymuje sie struktury usieciowane przestrzennie.

Podobne struktury otrzymuje sie w chemicznych metodach sieciowania, w których czynnikiem sieciujacym sa odpowiednie zwiazki chemiczne, np. nadtlenki organiczne przy czym proces sieciowania przebiega zazwyczaj w podwyzszonych do okolo 200°C temperaturach i pod wysokim cisnieniem. Ta metoda sieciowania jest bardziej skomplikowana technologicznie a wlasciwosci, zwlaszcza dielektryczne wyrobów sa gorsze niz przy zastosowaniu metody radiacyjnej. Usieciowane tworzywa nabywaja nowych wlasciwosci, rózniacych je od wyjsciowych tworzyw termoplastycznych, poniewaz powyzej temperatur mieknienia nie przechodza w stan plastyczny, lecz stan wysokoelastyczny, podobnie jak zwulkanizowane kauczuki (gumy). Z tych powodów usieciowane polimery nie moga byc przetwarzane metodami stosowanymi do tworzyw termoplastycznych, w zwiazku z czym sieciowaniu poddaje sie uprzednio uformowane wyroby.

Usieciowane metoda radiacyjna polimery posiadaja podwyzszona odpornosc termiczna oraz calkowita pamiec ksztaltu. Zatem tworzywa tego rodzaju moga byc rozciagane az do granicy wytrzymalosci (nawet do 1000% zaleznie od rodzaju tworzywa), a po usunieciu naprezen powracaja do wymiarów wyjsciowych. W tworzywach zawierajacych faze krystaliczna jak np. w polietylenie, naprezenia takie moga byc nastepnie „zamrozone" i relaksowane termicznie w dowolnym czasie po ich „zamrozeniu". Umozliwia to otrzymywanie rur termokurczliwych o wysokim skurczu srednicowym.2 102 465 Znane dotychczas metody otrzymywania rur termokurczliwych moga byc stosowane wylacznie do tworzyw termoplastycznych, nie nadaja sie natomiast do usicciowanych polimerów. Generalnie polegaja one na rozciagnieciu goracych jeszcze, znajdujacych sie w stanie elastoplastycznym rur, natychmiast po procesie wytlaczania.

Przykladem innego rozwiazania, w którym procesy wytlaczania i formowania rur termokurczliwych moga byc niezalezne, jest opis patentowy PRL nr 63815, wedlug którego waz z tworzywa termoplastycznego jest naprezany przez naciaganie go na ksztaltke naprezajaca w postaci bryly, posiadajacej elementy stozka, walca i splaszczonej jednostronnie rury, utrzymywanej w stalym polozeniu przez pzre walków i ekran dopasowany do czesci walcowej ksztaltki. Ze wzgledu na specyfike tych metod, mozliwosci techniczne zastosowanych w nich urzadzen oraz wlasciwosci tworzyw termoplastycznych, zakres skurczu srednicowego tak wytworzonych rur jest pruski (najwyzej 50%), powrót poodksztalceniowy niecalkowity i charakteryzujacy sie niska sila skurczu, a grubosci scianek rur nie przekraczaja 1,5 mm.

Celem wynalazku jest umozliwienie wytwarzania rur termokurczliwych z usieciowanych, zwlaszcza metoda radiacyjna polimerów, w procesie ciaglym, niezaleznym od operacji wytlaczania i sieciowania wyrobów, w odcinkach o dowolnej dlugosci, srednicy i grubosci scianek, wykazujacych przy tym wysoki i ograniczony wylacznie wytrzymaloscia materialu stopien rozciagniecia srednicowego, zerowy lub dowolny, zadany skurcz osiowy oraz calkowity powrót poodksztalceniowy. Zagadnienie to rozwiazuje sposób i urzadzenie wedlug wynalazku. Sposób polega na tym, ze rure z tworzywa termoplastycznego usieciowanego korzystnie metoda radiacyjna ogrzana przeponowo do stanu wysoko elastycznego rozciaga sie w rurze formujacej z tulejka ustalajaca pod wplywem nadcisnienia wewnetrznego, podcisnienia przylozonego z zewnatrz lub dzialaniem obydwu tych czynników jednoczesnie.

Urzadzenie natomiast charakteryzuje sie tym, ze na poczatku rury formujacej ma zamocowana tulejke ustalajaca posiadajaca wewnetrzna powierzchnie walca zakonczona stozkiem, którego wieksza srednica jest od strony walków odbierajacych urzadzenia. Tulejka ustalajaca jest wykonana z materialu o wysokim przewodnictwie cieplnym.

Ciagla plynna regulacja wzajemnego stosunku predkosci podawania i odbioru rury umozliwia uzyskanie zerowego lub zadanego skurczu osiowego, zas konstrukcja walków odbierajacych zapewnia wystarczajaca szczelnosc ukladu. Wymiana rur formujacych oraz tulejek ustalajacych umozliwia obróbke rur o róznych srednicach wyjsciowych oraz róznych grubosciach scianek a ponadto wytwarzanie rur termokurczliwych o dowolnym, zadanym stopniu rozciagniecia srednicowego.

Sposób i urzadzenie wedlug wynalazku umozliwia wytwarzanie rur termokurczliwych z róznych tworzyw termoplastycznych po ich usieciowaniu, zwlaszcza z usieciowanych radiacyjnie poliolefin.

Stopien rozciagniecia srednicowego otrzymanych ta metoda rur moze siegac w zaleznosci od rodzaju usieciowanego polimeru do 500%, przy calkowitym powrocie poodksztalceniowym, a wiec skurczu do srednicy wyjsciowej. Skurcz osiowy rur termokurczliwych moze byc dowolnie regulowany w zakresie 0—80%, srednice rur termokurczliwych moga wynosic od 1—300 mm, grubosc scianek 0,1—5 mm.

Wynalazek zostanie wyjasniony na podstawie rysunku, na którym przedstawiony jest schemat urzadzenia do wytwarzania rur termokurczliwych w widoku z boku. Rura z usieciowanego tworzywa 1 podawana ze szpuli 2 zaopatrzonej w dlawice wprowadzana jest ze stala predkoscia przez walki podajace 3 i urzadzenie smarujace 4 do przeponowego elementu grzejnego 5, zapewniajacego osiagniecie przez material stanu wysokoelastycznego w obrebie tulejki ustalajacej 6, umieszczonej w rurze formujacej 7 z plaszczem chlodzacym, gdzie nastepuje srednicowe rozciagniecie rury i zamrozenie naprezen powstalych — pod dzialaniem nadcisnienia wewnetrznego lub podcisnienia zewnetrznego. Tulejka ustalajaca 6 posiada wewnetrzna powierzchnie walca 11 zakonczona stozkiem 12, którego wieksza srednica jest od strony walków odbierajacych 9. Kat rozwarcia stozka 12 zalezy od srednicy wyjsciowej, stosunku srednic przed i po rozciagnieciu oraz rodzaju materialu rozciaganej rury.

Opuszczajaca rure formujaca rura termokurczliwa 8, jest wyciagana z ukladu przez walki odbierajace 9 a nastepnie cieta w urzadzeniu 10 lub zwijana. Walki podajace 3 oraz walki odbierajace 9 o regulowanym rozstawie wykonane sa z metalu pokrytego warstwa gumy co zapewnia wlasciwe prowadzenie rury i szczelnosc ukladu.

Claims (2)

Zastrzezenia patentowe

1. Sposób wytwarzania rur termokurczliwych z tworzyw termoplastycznych usieciowanych korzystnie metoda radiacyjna, ogrzewanych przeponowo do stanu wysokoelastycznego, rozciaganych i chlodzonych, znamienny tym, ze rure z tworzywa termoplastycznego rozciaga sie w rurze formujacej z tulejka ustalajaca pod wplywem nadcisnienia wewnetrznego, podcisnienia przylozonego z zewnatrz lub dzialaniem obydwu tych czynników jednoczesnie.102 465 3

2. Urzadzenie do wytwarzania rur termokurczliwych z tworzyw termoplastycznych usieciowanych korzystnie metoda radiacyjna skladajace sie kolejno ze szpuli z dlawica, walków podajacych, urzadzenia smarujacego, elementu grzejnego, rury formujacej z plaszczem chlodzacym umozliwiajacej strefowe obnizenie cisnienia oraz walków odbierajacych, znamienne tym, ze nr poczatku rury formujacej (7) jest zamocowana tulejka ustalajaca (6) posiadajaca wewnetrzna powierzchnie walca (11) zakonczona stozkiem (12) o wiekszej srednicy od strony walków odbierajacych (9).